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名称:模具加工技术ppt
发布时间:2022-06-09 09:50:17 来源:im电竞盘口 作者:im电竞下比赛的网址



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  复习上次课内容 1、什么是模具? 2、采用模具生产零件有何优点? 课堂讨论1: 请仔细观看下列动画,回答下列问题: 1.该加工过程含有多少道工序,工序顺序如何? 2.每道工序有多少道工步,工步顺序如何? 课堂讨论2: 请仔细观看下列加工视频,回答问题:该加工过程含有多少个工位? 课堂讨论3: 请仔细观看下列加工视频,请比较切削用 量选择的不同,并讨论影响切削用量选择的主 要因素. 课堂讨论4: 请仔细观看下列加工视频,回答问题:该数控加工过程遵循了哪些工艺原则? 工艺装备 的选择 夹具 的选择 夹具 的选择 111 (2)表面层材料的金相组织变化 切削加工时切削热大部分被切屑带走对金相组织影响小, 磨削时工件温升高引起金相组织显著变化 磨削淬火钢时可能产生三种烧伤: 1)回火烧伤 马氏体转变成索氏体或屈氏体 2)淬火烧伤 表层二次淬火马氏体下层回火组织 3)退火烧伤 表层产生退火组织表面硬度 改善磨削烧伤的途径: 1)选择硬度较低的砂轮,选有一定弹性的结合剂 2)合理选择磨削用量 3)改善冷却条件 (3)表面层的残余应力 残余应力产生的原因: 1)冷态塑性变形 2)热态塑性变形 3)金相组织的变化 3.机械加工过程中的振动 振动主要来自两方面: 1)机内振源 旋转件的不平衡、传动机构的缺陷、冲 击、惯性力等引起的振动 2)机外振源 其它机床、锻锤等 三、提高表面质量的途径 1.采用精密和光整加工工艺 精密车削、高速精镗、宽刃精刨、精密磨削; 光整加工:研磨、超精研磨、珩磨 2.采用冷压强化工艺 滚压、挤压、喷丸强化 3.减小残余应力、防止磨削烧伤及裂纹 外圆手工研具 a)粗研工具 b)精研工具 研磨机示意图 1)上研磨盘 2)工件 3)隔板4)下研磨盘 影响模具生产成本的主要因素: 模具结构的复杂程度和模具功能的高低 模具精度的高低 模具材料的选择 模具加工设备 模具的标准化程度 三、模具寿命 模具寿命:模具在保证所加工产品零件质量的 前提下,所能加工的制件的总数量。 模具寿命的现实意义 对模具生产管理的影响 对产品制件生产成本的影响 影响模具寿命的主要因素: 模具结构 模具材料 模具加工质量 模具工作状态 产品零件状态 液压 夹具 机床设备和工艺装备的选择 图一 图二 工艺路线的拟定 图一 图二 工艺路线的拟定 生产过程流程图 基本概念 工位举例 工艺过程的组成 转换法兰 齿轮 毛坯及加工余量 各种汽车锻件 毛坯及加工余量 焊接件 毛坯及加工余量 各种冲压件 毛坯及加工余量 定位基准的选择 为保证皮带的轮缘厚度均匀, 以不加工表面1为粗基准 为保证零件的壁厚均匀,以不 加工的外圆表面A为粗基准 定位基准的选择 阶梯轴零 件图及加 工工艺过 程 基本概念 机械加工工艺规程的制定 凸轮锻 件毛坯 凸轮铸件毛坯 其它铸件毛坯 毛坯及加工余量 一、概述 二、影响零件制造精度的因素 第二节模具制造精度分析 一、概述 1、零件机械加工质量 机械加工精度 加工表面质量 2、零件机械加工精度 3、加工精度与生产效率、生产成本的关系 尺寸精度精度 形状精度 位置精度 加工精度越高,生产效率越低,生产成本越高 加工精度越低,生产效率越高,生产成本越低 4、工艺系统 机床、刀具、夹具、工件 一、影响零件制造精度的因素 1、工艺系统的几何误差对加工精度的影响 加工原理误差 调整误差 机床误差 夹具的制造误差与磨损 刀具的制造误差与磨损 一、影响零件制造精度的因素(续) 1)加工原理误差 一是为了制造方便,采用阿基米德蜗杆或法向直廓 蜗杆代替渐开线基本蜗杆而产生的刀刃齿廓形误差; 二是由于滚刀刀齿有限,实际上加工出的齿形是一 条由微小折线段组成的曲线,和理论上的光滑渐开线有差异,从而产生加工原理误差。 一、影响零件制造精度的因素(续) 2)调整误差 3)机床误差 4)夹具的制造误差与磨损 试切法 调整法 定位元件、刀具导向元件、分度机构、夹具体等的制造误差; 夹具装配后,以上各种元件工作面间的相对尺寸误差; 夹具在使用过程中工作表面的磨损。 机床导轨导向误差 机床主轴的回转误差 一、影响零件制造精度的因素(续) 5)刀具的制造误差与磨损 定尺刀具——刀具的尺寸精度影响工件的尺寸精度 成形刀具——刀具的形状精度影响工件的形状精度 展成刀具——刀刃的形状误差影响工件的形状精度 一般刀具——刀具的制造精度对工件的精度无影响 一、影响零件制造精度的因素(续) 2、工艺系统受力变形引起的加工误差 1)工艺系统刚度对加工精度的影响 切削力作用点位置变化引起的工件形状误差 切削力大小变化引起的加工误差 加紧力和重力引起的加工误差 传动力和惯性力对加工精度的影响 一、影响零件制造精度的因素(续) 2)减小工艺系统受力变形对加工精度影响的措施 合理的结构设计 提高连接表面的接触刚度 合理的装夹和加工方式 刀具几何参数 切削用量 提高工艺系统的刚度 减小载荷及其变化 减小工件残余应力引起的变化 一、影响零件制造精度的因素(续) 3)工艺系统的热变形对加工精度的影响 工件热变形对加工精度的影响 刀具热变形对加工精度的影响 机床热变形对加工精度的影响 一、影响零件制造精度的因素(续) 4)提高加工精度的途径 误差预防技术 误差补偿技术 (1)表面的几何形状特征 1)表面粗糙度 微观误差 波距<1mm 2)表面波度 微观与宏观之间波距1~10mm 一、概述 1.表面质量的基本概念 表面的几何形状 第三节模具机械加工表面质量 2.表面质量对使用性能的影响 (1)表面质量对零件耐磨性的影响 零件磨损三个阶段: 初期磨损阶段 正常磨损阶段 剧烈磨损阶段 表面金相组织的变 化会导致表层硬度 发生变化,影响零 件的耐磨性。 表面粗糙度与初期磨损的关系 (2)表面质量对疲劳强度的影响 表面粗糙度值越大,抗疲劳破坏能力越差; 表面残余拉应力促使裂纹扩展,压应力阻止裂纹扩展; 表层加工硬化适度会提高疲劳强度,过大易产生裂纹 (4)表面质量对配合质量的影响 (3)表面质量对耐腐蚀性的影响 表面粗糙度值越大,抗腐蚀性越差; 表层加工硬化及金相组织变化易产生内应力,导致应力 腐蚀开裂,降低零件腐蚀性,而压应力有利微裂纹闭合 表面粗糙度值越大,零件配合精度越低。 二、影响加工表面质量的因素 1.影响表面粗糙度的因素 (1)切削加工影响表面粗糙度的因素 1)刀具几何形状的影响 车削时工件表面的残留面积 2)工件材料的性质 工件材料塑性越好,塑性变形越大,易产生积屑瘤和 鳞刺,加工表面粗糙。适当增大刀具前角,提高刃磨 质量,合理选择切削液,抑制积屑瘤和鳞刺。 3)切削用量 切削速度对表面粗糙 度影响很大,切削塑 性材料时切削速度处 在产生积屑瘤和鳞刺 范围内,加工表面粗 糙。 加工塑性材料时切削速度对表面粗糙度的影响 (2)磨削加工影响表面粗糙度的因素 1)砂轮的粒度 磨粒越细表面粗糙度值越小 2)砂轮的硬度 硬度适当表面粗糙度值小 5)径向进给量和光磨次数 径向进给量增加, 粗糙度值增大;光磨次数增多,粗糙度值减小 4)磨削速度 提高磨削速度粗糙度值小 3)砂轮的修整 微刃性等高性好粗糙度值小 6)圆周进给速度和轴向进给量↑粗糙度值增大 7)冷却润滑液 降低表面粗糙度值 2.影响表面层物理力学性能的因素 (1)表面层的加工硬化 1)加工硬化产生的原因 表层材料塑性变形剪切滑移晶格畸变晶粒伸长纤维化 加工硬化的评定指标: ① 表层金属的显微硬度 HV ② 硬化层深度 h ③ 硬化程度 N N =((HV - HV 0)/ HV 0)×100% 2)影响加工硬化的主要因素 ① 刀具 ② 切削用量 ③ 工件材料 划分加工阶段的原因 保证加工质量 有利于合理使用设备 便于安排热处理工序 便于及时发现毛坯缺陷 精加工和光整加工过的表面少受磕碰损坏 工艺路线的拟定 工序集中 工序分散 将工件的加工集中在少数几道工序内完成,每道工序的加工内容较多。工序集中有利于采用数控机床、高效专用设备及工装 将工件的加工,分散在较多的工序内进行,每道工序的加工内容很少。工序分散使用的设备及工艺装备比较简单,调整和维修方便,操作简单,转产容易 工序的划分 工艺路线的拟定 基准先行 先主后次 先粗后精 先面后孔 切削加工工序 热处理工序 预备热处理 消除残余应力处理 最终热处理 表面装饰性镀层和发兰处理 一般安排在粗加工前 粗加工、半精加工和精加工之间 一般安排在精加工前 一般都安排在机械加工完毕后 工艺路线的拟定 基本概念 基本概念 辅助工序 自检 重要工序的前后 送往外车间加工之前 全部加工工序完成 淬火工序之前全部加工工序完成 检验 去毛刺 倒棱 清洗 防锈 去磁和平衡 工艺路线的拟定 其作用是:稳定组织、消除内应力、降低脆性 回火:将淬火后的钢加热到一定的温度,保温一段时间,然后置于空气或水中冷却的一种热处理的方法 其作用是:提高钢的强度和硬度,使工件具有合适的硬度,改善切削加工性。应用: 低碳钢采用正火,以提高硬度。放在粗加工前,毛坯制造出来以后 正火:将钢加热到一定温度,保温一段时间后从炉中取出,在空气中冷却的一种热处理工 序。 注:加热到的一定的温度,其与钢的含C量有关,一般低于固相线度左右 其作用是:消除内应力,提高强度和韧性,降低硬度,改善切削加工性。 应用: 高碳钢采用退火,以降低硬度; 放在粗加工前,毛坯制造出来以后 退火:将钢加热到一定的温度,保温一段时间,随后由炉中缓慢冷却的一种热处理工序 常用热处理方法及作用小结 为提高工件表面耐磨性、耐蚀性安排的热处理工序以及以装饰为目的 而安排的热处理工序,例如镀铬、镀锌、发兰等,一般都安排在工艺过程 最后阶段进行 渗碳处理:提高工件表面的硬度和耐磨性,可安排在半精加工之前或之后 进行 其作用是:提高零件的硬度。 应 用:一般安排在磨削前 淬火:将钢加热到一定的温度,保 温一段时间,然后在冷却介质中迅 速冷却,以获得高硬度组织的一种 热处理工艺 应用:一般安排在毛坯制造出来和 粗加工后。常用于大而复杂的铸件 时效处理:其作用:是消除毛坯制 造和机械加工中产生的内应力 应用:安排在粗加工后,半精加工 前。常用于中碳钢和合金钢 调质处理(淬火后再高温回火): 其作用:是获得细致均匀的组织, 提高零件的综合机械性能。 常用热处理方法及作用小结 工艺路线的拟定 平面轮廓尺寸较大,平面定位装夹稳定,通常均以平面定位来加工孔 先加工平面后加工孔 如主要表面是指装配表面、工作表面,次要表面是指键糟、联接用的光孔等 主要表面后次要表面 即粗加工在前,精加工在后,粗精分开 先粗加工后精加工 先把基准面加工出来,再以基准面定位来加工其它表面,以保证加工质量 先基准面后其它表面 尺寸链与工艺尺寸链 在机器装配或零件加工过程中,由相互连接的尺寸形成封闭的尺寸组 示意图 工序尺寸及公差的确定 定义 组成环按其对封闭环的影 响又可分为增环和减环 尺寸链 尺寸链中凡属间 接得到的尺寸称 为封闭环 尺寸链中凡属通 过加工直接得到 的尺寸称为组成环 组成尺寸链的每一个尺 寸,称为尺寸链的环 当其它组成环的大小不变 ,若封闭环随着某组成环 的增大而增大,则此组成 环就称为增环;反之则此 组成环就称为减环 工序尺寸及公差的确定 图示工件如先以A面定位加工C 面,得尺寸A1然后再以A面定位 用调整法加工台阶面B,得尺寸 A2,要求保证B面与C面间尺寸A0; A1、A2和A0这三个尺寸构成了一 个封闭尺寸组,就成了一个尺寸链。 A0是间接得到的尺寸,它就是尺寸 链的封闭环。A1是增环,A2是减环。 如右图 工序尺寸及公差的确定 尺寸链 的计算 (极值法) 封闭环的 基本尺寸 式中——各增环的基本尺寸; m——增环的环数;——各减 环的基本尺寸;n——尺寸链 的总环数。 封闭环的 极限尺寸 工序尺寸及公差的确定 尺寸链 的计算 (极值法) 封闭环的 上偏差 封闭环的 公差 封闭环的 下偏差 工序尺寸及公差的确定 工序尺寸 及公差 每道工序完成后应保证的尺寸 定义 基准重合时,计算顺序是:先确定各工序的基 本尺寸,再由后往前,逐个工序推算;工序尺寸 的公差,则都按各工序的经济精度确定,并按 “入体原则”确定上下偏差 基准不重合时,需用工艺 尺寸链来分析计算 计 算 工序尺寸及公差的确定 例:右图所示轴承碗,当以 端面B定位车内孔端面C时, A的尺寸不便测量,若先按尺 寸A车出端面A,再以A为测 量基准车出x,则可间接保证 A。显然,上述A、A和x构成 的尺寸链中,A是封闭环,为 较全面地了解尺寸换算中的 问题,我们设计尺寸A和A给 出三种不同的公差(见表), 分别讨论。 工序尺寸及公差的确定 即公差为零,这是由于组成环A的公差与封闭环的公差相等。 尺寸x的公差为零,即x必须加工得绝对准确,这实际上是不 可能的。因此必须压缩A的公差。 工序尺寸及公差的确定 这是由于组成环A的公差远大于封闭环的公差。根据封闭环的公差应大于或 等于各组成环公差之和的原则,考虑到加工内孔端面C的困难,应给其留有 较大的公差,则应大幅压缩A1的公差 工序尺寸及公差的确定 总结:在实际加工中,由于测量基准与设计基准不重合,因而要换算测量 尺寸。如果零件换算后的测量尺寸超差,只要它的超差量小于或等于另一 组成环的公差,则该零件有可能是假废品,应对该零件进行复检,逐个测 量并计算出零件的实际尺寸,由零件的实际尺寸来判断合格与否 工序尺寸及公差的确定 内孔键槽加工尺寸换算 课堂讨论: 右图所示为一齿轮内孔的简图。内孔为φ mm ,键槽尺寸深度为φ 90.4 mm。内孔及键槽的加工顺序如下: ①精镗孔至φ84.8 mm; ②插键槽至尺寸A(通过工艺计算确定); ③热处理; ④磨内孔至 mm,同时间接保证键槽深度90.4 mm要求。 要求:通过工艺尺寸链计算尺寸A 工序尺寸及公差的确定 分析:根据以上加工顺序可以看出,磨孔后不仅要能保证内孔 的尺寸φ mm,而且要能同时自动获得键槽的深度尺寸 90.4 mm。为此必须正确地算出以镗孔后表面为测量基准的 插键槽的工序尺寸A。由尺寸链简图知,精镗后的半径 42.4 mm,磨孔后的半径42.5 mm以及键槽尺寸A都是直接获得的, 是组成环。键槽深度90.4 mm,是间接获得的,为封闭环。按 照工艺尺寸链的公式A值计算如下: 工序尺寸及公差的确定 按公式求基本尺寸: ∵ 90.4=A+42.5-42.4 ∴ A=90.4+42.4-42.5=90.3mm 按公式求上偏差: ∵ 0.20=ESA+0.175-0 ∴ ESA=0.20-0.175=0.1825mm 按公式求下偏差: ∵ 0=EIA+0-0.035 ∴ EIA=0.035mm 插键槽工序尺寸:A=90.3 mm 工序尺寸及公差的确定 练习1:下图工件,如先以A面定位加工C面,得尺寸A1;然后再以A面定位用调整法加工台阶面B,得尺寸A2,要求保证B面与C面间尺寸A0。试求工序尺寸A2。 尺寸链问题 练习2: 一批如图示轴套零件,在车床上已加工好外圆、内孔及端面,现须在铣床上铣右端缺口,并保证尺寸5-00.06及26?0.2,求采用调整法加工时控制尺寸H、A及其偏差并画出尺寸链图。 尺寸链问题 练习3:如下图所示轴套零件的轴向尺寸,其外圆、内孔及端面均已加工。试求:①当以A面定位钻直径为φ10mm孔时的工序尺寸A1及其偏差;②当以B面定位钻直径为φ10mm孔时的工序尺寸B1及其偏差。 尺寸链问题 ●机床规格应与工件的外形尺寸相适应即大件用大 机床、小件用小机床; ●机床精度应与工件加工精度要求相适应 机床精度 过低,不能保证加工精度;机床精度过高,又会增加工 件的制造成本,应根据工件的精度要求合理选择; ●机床的生产效率应与工件的生产类型相适应 单件小 批生产用通用设备或数控机床,大批大量生产应选高效 专用设备; ●与现有条件相适应 要根据现有设备及设备负荷状况、 外协条件等确定,避免“闭门造车” 机床的选择 机床设备和工艺装备的选择 ●刀具的选择 一般优先采用标准刀具。必要时, 可采用各种高效的专用刀具、复合刀具和多刃刀具 等。刀具的类型、规格和精度等级应符合加工要求 ●夹具的选择 数控加工的特点对夹具提出了两个基本 要求:一是保证夹具的坐标方向与机床的坐标方向相对 固定;二是要能协调零件与机床坐标系的尺寸 机床设备和工艺装备的选择 同一批刀具的切削性能和使用寿命要稳定,以便实现 按刀具使用寿命换刀或由数控系统对刀具寿命的管理 刀具必须具有较高的精 度,以适应数控加工的高 精度和自动换刀的要求。 如整体式立铣刀径向尺寸 精度应高达0.005mm等 刀具的选择 整体硬质合金刀具 机床设备和工艺装备的选择 刀具及其刀柄等附件的可靠性及 适应性要高,以免在数控加工中发 生意外损坏而影响加工的顺利进行 刀具的耐用度应比普通机床用的刀具更高,以减少 更换、刃磨刀具及对刀次数,发挥数控机床的效益 刀具的断屑和排屑性能要好 刀具的 选择 机床设备和工艺装备的选择 ●单件小批量生产时,优先选用组合夹具、可调夹 具和其他通用夹具,以缩短生产准备时间和节省生 产费用。下图为卧式加工中心上加工阀体零件的 孔系组合夹具(其它组合夹具 ) 工件装夹前 工件装夹后 机床设备和工艺装备的选择 零件的装卸要快速、方便、可靠,以缩短 机床的停顿时间 夹具上各零件应不妨碍机床对零件各表 面的加工,即夹具要敞开,其定位、夹紧 元件不能影响加工中的走刀 为提高数控加工的效率,批量较大的零件加工 可以采用多工位、气动或液压夹具 在成批生产时,才考虑采用专用夹具,并 力求结构简单 机床设备和工艺装备的选择 常见的 组合夹 具(1) 机床设备和工艺装备的选择 常见的 组合夹 具(2) 瑞士EROWA组合 夹具适用于航天零 件、模具制造、精 密加工等,手动、 自动替换工作可达 ±1μm 。 常见专 用夹具 连杆加 工夹具 东风电机 转子夹具 机床设备和工艺装备的选择 * * * * * 第二章模具机械加工基本理论 第一节 模具制造工艺规程编制 第二节 模具制造精度分析 第三节 模具机械加工表面质量 一、基本概念 二、工艺规程制定的原则和步骤 三、产品图样的工艺分析 四、毛坯设计 五、定位基准的选择 六、零件工艺路线分析与拟定 七、加工余量与工序尺寸确定 八、机床设备和工艺装备的选择 第一节模具制造工艺规程编制 基本概念 将原材料转变为成品的全过程 生产过程 改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等,使其成为成品或半成品的过程称为工艺过程。工艺过程是生产过程中的主要部分,其余的劳动过程则为生产过程的辅助过程 工艺过程 由若干个顺序排列的工序组成的,而工序又可分为安装、工位、工步和走刀 基本概念 一个或一组工人,在一个工作地对同一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程 工件经一次装夹后所完成的那一部分工序 工艺过程的组成 工序 安装 在加工表面和加工工具不变的情况下,所连续完成的那一部分工序内容 一次装夹工件后,工件与夹具或设备的可动部分一起相对刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置 在一个工步内,若被加工表面需切去的金属层很厚,就可分几次切削,每切削一次为一次走刀 工步 工位 走刀 装夹一 装夹二 装夹三 生产纲领 企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。计划期常定为1年,所以生产纲领常称为年产量 生产类型 企业(或车间、工段、班组、工作地)生产专业化程度的分类。一般分为大量生产,成批生产和单件生产三种类型 工艺规程 ●指导生产的主要技术文件; ●组织生产和管理的基本依据; ●新建、扩建工厂(车间)的基本资料 作用 规定产品或零部件制 造工艺过程和操作方 法等的工艺文件 定义 机械加工工艺规程的制定 制定工艺规程的基本要求 ●在保证产品质量的前提下,能尽量提高生产率和降低成本; ●做到技术上的先进性、经济上的合理性,保证工人具有良好的劳动条件; ●制定工艺规程时,工艺人员必须认真研究原始资料,如产品图样、生产纲领、毛坯资料及生产条件的状况等; ●参照同行业工艺技术的发展,综合本部门的生产实践经验,进行工艺文件的编制 确定工序尺寸、公差及其技术要求 制定工艺规程的方法与步骤 零件图的研究与工艺审查 确定生产类型 确定毛坯的种类和尺寸 选择定位基准和主要表面的加工方法,拟订零件的加工工艺路线 确定机床、工艺装备、切削用量及时间定额 填写工艺文件 实例 模具零件加工工艺规程制定一般步骤和所包含的基本内容 零件图样的工艺分析 读图和审图 ●分析零件图是否完整正确 ; ●零件的技术要求分析 ; ●尺寸标注应符合数控加工的特点; ●定位基准可靠 零件结构工艺性 零件在满足使用要求的前提下,制造的可行性和经济性。它包括零件各个制造过程中的工艺性,如零件的铸造、锻造、冲压、焊接、热处理和切削加工工艺性等。好的工艺性会使零件加工容易,节省工时,降低消耗 毛坯及加工余量 常用毛坯的种类有铸、锻、压制、冲压、焊接、型材和板材等 。 毛坯种类 铸件 适用于形状复杂的毛坯。薄壁零件,不可用砂型铸造;尺寸大的铸件宜用砂型铸造;中、小型零件可用较先进的铸造方法 锻件 适用于强度较高、形状较简单的零件。尺寸大的零件一般用自由锻;中、小型零件选模锻;形状复杂的钢质零件不宜自由锻 毛坯及加工余量 热轧型材的尺寸较大,精度低,多用作一般零件的毛坯;冷轧材尺寸较小,精度较高,多用于毛坯精度要求较高的中、小零件,适用于自动机床加工 对于大件来说,焊接件简单、方便,特别是单件小批生产可大大缩短生产周期。但焊接后变形大,需经时效处理 适用于形状复杂的板料零件,多用于中、小尺寸件的大批大量生产 焊接件 冷冲压件 毛坯种类 型材 大型齿轮毛坯 工业汽轮机叶片毛坯 连杆毛坯 毛坯及加工余量 毛坯种类选择的依据 ◆零件材料及机械性能 ◆零件的功能 ◆生产类型 ◆具体生产条件 ◆特殊情况:采用锻件、铸件毛坯时,因锻模时的欠压量与允许的错模量的不等;铸造时也会因砂型误差、收缩量及金属液体的流动性差不能充满型腔等造成余量的不等。此外,锻造、铸造后,毛坯的挠曲与扭曲变形量的不同也会造成加工余量不充分、不稳定。因此,除板料外,不论是锻件、铸件还是型材,只要准备采用数控加工,其加工表面均应有较充分的余量 毛坯及加工余量 毛坯形状和尺寸的选择 减少肥头大耳,实现少、无屑加工。因此毛坯形状要力求接近成品形状,以减少机械加工的劳动量 毛坯及加工余量 ◆尺寸小或薄的零件,为便于装夹并减少夹头,可多个工件连在一起由一个毛坯制出 ◆装配后形成同一工作表面的两个相关零件,为保证加工质量并使加工方便,常把两件合为一个整体毛坯,加工到一定阶段后再切开 ◆对于不便装夹的毛坯。可考虑在毛坯上另外增加装夹余量或工艺凸台、工艺凸耳等辅助基准 毛坯及加工余量 加工余量 加工过程中,所切去的金属层厚度 工序余量 相邻两工序的工序尺寸之差 加工总余量 毛坯尺寸与零件图样的设计尺寸之差 影响加工余量的主要因素 ◆前工序的尺寸公差Ta(Ta越大, 就越大); ◆前工序的位置误差; ◆前工序的表面质量(Ra+Ha); ◆本工序的安装误差; ◆其它:如热处理引起的工件变形(若变形过大而余量不足而报废) 毛坯及加工余量 毛坯及加工余量 确定加工余量的方法 查表法 根据各工厂的生产实践和试验研究积累的数据,先制成各种表格,再汇集成手册。确定加工余量时,查阅这些手册,再结合工厂的实际情况进行适当修改后确定 经验估计法 根据实际经验确定加工余量。一般情况,为防止因余量过小而产生废品,经验估计的数值总是偏大 分析计算法 根据上述的加工余量计算公式和一定的试验资料,对影响加工余量的各项因素进行分析,并计算确定加工余量 切削用量三要素 切削用量的选择 ●主运动速度 Vc :主运动速度表示主运动的速度大小和方 向,单位为m/min。当主运动为旋转运动时,可按下式计算: 式中:n—主轴转速(r/s或r/min);d—工件或刀具的最大 直径(mm)。 ●进给量:每转进给量f(mm/r) ????????? 每齿进给量fz (mm/z) ????????? 进给速度 (mm/min) ●背吃刀量:背吃刀量是车削时已加工表面与待加工表 面之间的垂直距离(单位:mm)。 式中 dw —工件待加工表面的直径, dm—工件已加工 表面的直径 选择切削用量的原则 在工艺系统刚性允许时,应首先选择一个尽可能大 的 ap ,其次选择一个较大的f,最后在刀具耐用度 和机床功率允许条件下选择一个合理的Vc ◆ ap的选择 :主要根据加工余量和工艺系统的刚度确定 ●粗加工时,在留下精加工、半精加工的余量后,尽可能一次走刀将剩下的余量切除; ●当冲击载荷较大(如断续表面)或工艺系统刚度较差(如细长轴、镗刀杆、机床陈旧) 时,可适当降低,使切削力减小; ●精加工时,应根据粗加工留下的余量确定,采用逐渐降低的方法,逐步提高加工精度 和表面质量; ●一般精加工时,取0.05~0.8㎜;半精加工时,取1.0~3.0㎜ 切削用量的选择 基本概念 基本概念 ◆ f的选择 ●粗加工时,f主要受刀杆、刀片和机床、工件等强度、刚度所承受的切削力限制, 一般根据刚度来选。工艺系统刚度好时,可用大些的f;反之,适当降低f; ●精加工、半精加工时,f应根据工件的Ra要求选。Ra要求小的,取较小的f,但又 不能过小,因为f过小,切削厚度过薄,Ra反而增大,且刀具磨损加剧。若刀具的刀 尖圆弧半径愈大,则f可选较大值 ◆Vc的选择 主要根据工件材料、刀具材料和机床功率来选 ●刀具材料好,可选得高些; ● Ra值要求小的,要避开积屑瘤、鳞刺产生的Vc ,高速钢刀取小Vc<5 m/min ,硬质合金取较高的Vc=130~160 m/min; ●表面有硬皮或断续切削时,应适当降低; ●工艺系统刚性差的,应减小Vc 切削用量的选择 基准的概念 定位基准的选择 零件是由若干表面组成,各表面之间都有一定的尺寸和相互位置要求。用以确定零件上点、线、面间的相互位置关系所依据的点、线、面称为基准 按作用不同分为设计基准和工艺基准 设计基准 设计图样上所采用的基准 工艺基准 在工艺中采用的基准。工艺基准按用途不同,又分为定位基准、测量基准和装配基准 加工时使工件在机床或夹具中占据正确位置所用的基准 定位基准的选择 工艺基准 零件检验时,用以测量已加工表面尺寸及位置的基准 装配时用以确定零件在部件或产品中位置的基准 定位基准 测量基准 装配基准 粗基准的选择 粗基准的选择原则 ●非加工表面原则 为了保证加工面与不加工面之间的位置要求,应选不加工面为粗基准。 ●加工余量最小原则 以余量最小的表面作为粗基准 ●重要表面原则 为保证重要表面的加工余量均匀,应选择重要加工面为粗基准。 ●不重复使用原则 粗基准原则上只能使用一次. ●便于工件装夹原则 作为粗基准的表面,应尽量平整光滑,没有飞边、冒口、浇口或其他缺陷,以便使工件定位准确、夹紧可靠 粗基准 在起始工序中,只能选择未经加工的毛坯表面作定位的基准 床身粗基准的选择 定位基准的选择 精基准 用加工过的表面作定位基准 精基准的选择 ●基准重合原则: 选择设计基准为定位基准; ●基准统一原则:多道工序选择同一个定位基准; ●自为基准原则:选择加工表面本身; ●互为基准原则 :采取两个加工表面互为基准; ●便于装夹原则 :所选精基准应保证定位准确;稳定,装夹方便可靠,夹具结构简单适用,操作方便灵活,足够大的接触面积,以承受较大的切削力 精基准的选择原则 定位基准的选择 加工阶段的划分 当加工质量要求较高时,应划分加工阶段。一般可分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段。当加工精度和表面质量要求特别高时,可增设光整加工和超精密加工 工艺路线的拟定 粗加工 切除毛坯大部分余量,接近成品的形状和尺寸 半精加工 主要表面留下精加工余量并达到一定的精度,完成一些次要表面的加工 光整加工 保证主要表面精度和表面粗糙度 精加工 获得很高的尺寸精度、降低表面粗糙度或使其表面得到强化 粗精加 工视频

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